Миллиамперметр

В твоей практике придется иметь дело с измерениями постоянных токов в основном от нескольких долей миллиампера до 100 мА. Например, коллек­торные токи транзисторов и анодные токи ламп каскадов усиления высокой частоты и каскадов предварительного усиления звуковой частоты могут быть от 0,2 до 3 — 5 мА, а токи усилителей мощности достигают 60 — 80 мА. Значит, чтобы измерять сравнительно небольшие токи, нужен прибор на ток /и не хуже 1 мА. А расширить пределы измеряемых токов можно путем при­менения шунта (рис. 228, а).

Сопротивление шунта можно рассчитать по такой формуле:

где /и макс — требуемое наибольшее значение измеряемого тока, мА.

Если, например, /и = 1 мА, — 100 Ом, а необходимый /и макс = 100 мА, то должно быть: Rш = IиRи/(Iи. макс — Iи) = 1 • 100/(100 — 1) = 1 Ом.

Таким миллиамперметром можно будет измерять токи: без шунта — до 1 мА, а с шунтом — до 100 мА. Во втором случае при измерении наиболь­шего тока через прибор будет течь ток, не превышающий 1 мА, т. е. его сотая часть, а 99 мА — через шунт.

Лучше, однако, иметь еще один предел измерений — до 10 мА. Это для того, чтобы более точно, чем по шкале 100 мА, можно было отсчитывать токи в несколько миллиампер, например коллекторные токи транзисторов вы­ходных каскадов простых усилителей. В этом случае измеритель токов можно построить по схеме, показанной на рис. 230,а. Здесь используется универ­сальный шунт, составленный из трех проволочных резисторов R1 — R3, поз­воляющий увеличивать пределы измерений миллиамперметра в 10 и 100 раз. И если ток /и = 1 мА, то, применив к нему такой шунт, суммарное сопротивление которого должно быть значительно больше Rn, прибором можно будет измерять постоянные токи трех пределов: 0 — 1 мА, 0 — 10 мА и 0 — 100 мА.

Зажим Общ. является общим для всех пределов измерений. Чтобы узнать измеряемый ток, надо ток, зафиксированный стрелкой прибора, умножить на численное значе­ние коэффициента возле соответствующего зажима. А поскольку ток Iи прибора известен, то возле зажимов вместо множителей «х 1», «х 10» и «х 100» можно написать предельно измеряемые токи. Для нашего примера это могут быть надписи: «1 мА», «10 мА» и «100 мА». Более подробно о расчете универсаль­ного шукта сказано далее.

Рис. 230. Миллиамперметр с универсальным шунтом.

Шунты изготовляют обычно из провода с высоким сопротивлением — манганина, никелина или константана, наматывая их на каркасы из изоляци­онных материалов. Каркасом шунта твоего миллиамперметра может быть гетинаксовая планка длиной чуть больше расстояния между зажимами прибора (рис. 230, б). Выводами шунта и отводами его секций служат отрезки медного провода, укрепленные в отверстиях в планке. От них идут проводники к входным зажимам (или гнездам) прибора.

Очень важно обеспечить надежность контактов в самом шунте. Если в нем появятся плохое соединение или обрыв, то весь измеряемый ток пойдет через прибор и он может испортиться.

И еще одно обязательное требование: в измеряемую цепь должен вклю­чаться шунт, к которому подключен миллиамперметр, а не наоборот. Иначе из-за нарушения контакта между зажимами прибора и шунтом в этом случае через прибор также пойдет весь измеряемый ток и могут быть те же непри­ятности.

В. Г. Борисов. Юный Радиолюбитель